JPH1118342A - 電気機器 - Google Patents

電気機器

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JPH1118342A
JPH1118342A JP18742097A JP18742097A JPH1118342A JP H1118342 A JPH1118342 A JP H1118342A JP 18742097 A JP18742097 A JP 18742097A JP 18742097 A JP18742097 A JP 18742097A JP H1118342 A JPH1118342 A JP H1118342A
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JP
Japan
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induction motor
slot
plastic sheet
bubble
containing plastic
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Pending
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JP18742097A
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English (en)
Inventor
Shuseki Taniguchi
主積 谷口
Toshitake Suzuki
利武 鈴木
Yasushi Sasaki
靖 佐々木
Yasuo Yoshioka
泰男 吉岡
Yasumasa Yamamoto
泰正 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MARUSHO KK
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
MARUSHO KK
Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高キャリア周波数のPWM制御方式の低騒音型
インバ−タで誘導電動機の速度制御を良好に行い得る電
気機器を提供する。 【解決手段】インバ−タ及び該インバ−タで速度制御さ
れる誘導電動機を備え、該誘導電動機3におけるステ−
タ31の鉄心311のスロット312内面に装着するス
ロットライナ−aに気泡含有プラスチックシ−トを用い
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインバ−タで速度制
御される誘導電動機を備えた低電圧電気機器に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】誘導電動機で駆動される家庭用電気機
器、例えば、冷凍機や空調機の熱交換冷却器等において
は、誘導電動機の速度制御にインバ−タを使用すること
が公知であり、この場合、インバ−タのインバ−タ部の
キャリア周波数に起因する電動機の電磁力騒音を可聴周
波数帯域より高い周波数にして騒音軽減を図ることが要
請され、その一般的手段として、高キャリア周波数のP
WM制御(pulse width modula control)方式の低騒音
型インバ−タが知られている。
【0003】一般に低騒音型インバ−タの使用のもとで
は、インバ−タ部のトランジスタ−のスイッチング速度
が高速であり、スイッチングごとに発生する漏れ電流の
変化が急峻であり、電磁波ノイズが発生すること、イン
バ−タから電動機に至る間のインダクタンスやキャパシ
タンスによりLC共振が生じてサ−ジが発生すること、
スイッチングによる過渡的漏れ電流と回路電圧による定
常漏れ電流とが発生すること等が、一般に問題とされ
る。而るに、上記の家庭用電気機器の場合、電磁波ノイ
ズについては、電気機器の金属ケ−スで遮蔽され、ま
た、サ−ジについては、インバ−タから電動機に至る間
のインダクタンスやキャパシタンスが小さくその共振周
波数が高次であるために、実際上殆ど問題にならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記家庭用電気機器に
おける配線は、長さが極く短く、その被覆材の誘電率が
ポリエチレン電線や架橋ポリエチレン電線では2に近く
低誘電率である。これに対し、誘導電動機の絶縁材、す
なわち、スロットライナ−、ウエッジ、マグネットワイ
ヤ−の被覆材、段間絶縁材、含浸ワニス等においては、
誘電率が相当に高く、上記過渡的漏れ電流及び定常的漏
れ電流は無視できない。特に、電気冷凍機においては、
オゾン層の破壊防止のために冷媒がフロンからHFC等
の新冷媒に代替されつつあり、このHFCの誘電率がフ
ロンの誘電率よりも高く、更に冷媒の代替に伴い潤滑油
も鉱油からポリアルキレングリコ−ル、ポリオ−ルエス
テル等に替えられつつあり、この潤滑油が吸湿性であっ
て比抵抗が低いために、100〜200Vクラスの低電
圧機器であっても、上記漏れ電流の一層の増大が懸念さ
れ、問題が大きい。
【0005】本発明の目的は、高キャリア周波数のPW
M制御方式の低騒音型インバ−タで誘導電動機の速度制
御を良好に行い得る電気機器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気機器
は、インバ−タ及びインバ−タで速度制御される誘導電
動機を備え、該誘導電動機におけるステ−タの鉄心のス
ロット内面に装着するスロットライナ−に気泡含有プラ
スチックシ−トを用いたことを特徴とする構成であり、
ステ−タの鉄心のスロット口に装着するウエッジ、ステ
−タのコイルエンドの絶縁被覆材、ステ−タのリ−ド線
を包囲する絶縁チュ−ブにも、気泡含有プラスチックシ
−トを用いることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図1は本発明に係る電気
機器の一例としての電気冷凍機を示している。図1にお
いて、1は機器ケ−ス、ACは100〜200V電源、
2はインバ−タ、3は誘導電動機、4はインバ−タ2と
誘導電動機3との間を接続した配線である。5は冷媒回
路を示し、誘導電動機3で圧縮機51を駆動して冷媒を
圧縮のうえ吐出口52からケ−ス53内に吐出させ、こ
の圧縮冷媒を凝縮器54において放熱液化させ、この液
化冷媒を受液器55を経て膨張弁56に移送して膨張さ
せ、更に蒸発器57を通過する間に被冷却物の熱を吸熱
させて蒸発させつつ被冷却物を冷却し、この蒸発冷媒を
再び圧縮器51で圧縮し、以後、上記を1サイクルとし
て繰り返していく。この冷却循環回路の閉塞を防止し、
可動部の摩耗を防止するために、上記冷媒には潤滑油が
混合される。上記冷媒には、HFC−32(CH
22)、HFC−125(CHF2CF3)、HFC−1
34a(CH2FCF3)等の混合冷媒を使用でき、潤滑
油にはこの混合冷媒との相溶性に優れたポリアルキレン
グリコ−ル、ポリオ−ルエステル、ポリカ−ボネ−トま
たはポリエ−テル油等を使用できる。
【0008】図2の(イ)は図1における誘導電動機3
の拡大図を、図2の(ロ)は同電動機の断面の一部を示
している。図2において、31はステ−タを示し、鉄心
311のスロット312内面にスロットライナ−aを装
着し、このスロット312内にコイル313を装着する
と共にコイル313内に段間絶縁材bを組み込み、更に
スロット口にウェッジcを装着し、コイル313全体を
ワニスで含浸してあり、スロットライナ−a、ウェッジ
c、段間絶縁材b等には、独立気泡の気泡含有プラスチ
ックシ−トを使用してある。図2において、310はス
テ−タである。図示していないが、コイルエンド31
3’を上記の気泡含有プラスチックシ−トで包囲し、こ
の包囲シ−トを結束コ−ドでコイルエンドに固定してあ
る。図2の(イ)において、314は各コイル端に接続
したリ−ド線、315はこれらのリ−ド線を集合してそ
の上に挿通した絶縁チュ−ブであり、上記の気泡含有プ
ラスチックシ−トをチュ−ブに形成してある。図示して
いないが、各コイル端と各リ−ド線との接続部の絶縁補
強、リ−ド線とコイルエンドとの間の下絶縁、渡り線の
絶縁等にも上記の気泡含有プラスチックシ−トを基材と
する粘着テ−プを使用することが好ましい。この粘着テ
−プの粘着剤層には気泡を含有させることが好ましい。
【0009】上記の気泡含有プラスチックシ−トには独
立気泡のものが使用され、例えば、ポリエチレンテレフ
タレ−ト100重量部、ポリスチレン3〜45重量部の
混合物、またはポリエチレンテレフタレ−ト100重量
部、ポリスチレン3〜45重量部、平均粒径1〜20μ
mの無機質充填剤(二酸化珪素、炭酸カルシウム、二酸
化チタン、硫酸バリウム)0.01〜30重量部の混合
物をTダイにより、またはインフレ−ション法によりシ
−ト状に押出し、このシ−トをポリスチレンの2次転移
点近傍乃至は2次転移点以下で2軸延伸することにより
ポリエチレン粒子とエチレンテレフタレ−トポリマ−と
の界面に剪断変形を生じさせて空洞を発生させたものを
使用でき、延伸率やポリマ−混合比等の調整により、気
泡含有率を20%以上、誘電率(周波数50HZ〜1MHZ)
を2.5%以下にすることが可能である。
【0010】上記の冷凍機においては、誘導電動機が加
熱状態の潤滑油混合冷媒に接触され、上記のHFC−3
2(CH22)、HFC−125(CHF2CF3)、H
FC−134a(CH2FCF3)等の冷媒やポリアルキ
レングリコ−ル、ポリオ−ルエステルまたはポリカ−ボ
ネ−ト等の潤滑油のもとでは、加水分解劣化やオリゴマ
−抽出劣化が懸念されるので、上記気泡含有プラスチッ
クシ−トの両面に耐加水分解性及び低オリゴマ−のプラ
スチックフィルムを積層することが好ましく、この場
合、気泡含有プラスチックシ−トの厚みtは50〜20
0μmとされ、耐加水分解性及び低オリゴマ−のプラス
チックフィルムの厚みt’は16〜50μmとされる。
この耐加水分解性及び低オリゴマ−のプラスチックフィ
ルムとしては、低オリゴマ−ポリエチレンテレフタレ−
ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリフェニレンサルフ
アィド、ポリテトラフロオルエチレン、溶融異方向性芳
香族ポリエステル、ポリアミドまたはポリイミド等の無
気泡合成樹脂フィルム等を使用できる。
【0011】上記電気機器のインバ−タ制御には、イン
バ−タ部のトランジスタのオン・オフ時間を調整して出
力周波数と出力電圧を変化させる、いわゆるPWM制御
を使用できる。この場合、電磁振動騒音を軽減するため
に、出力周波数を可聴周波数帯域より高くすることが要
求され、上記トランジスタ−の1秒間でのオン・オフ回
数、すなわち、スイッチングパルス数が大とされ、スイ
ッチング速度が高速とされる。而して、この高速スイ
ッチングによる電磁波の発生、インバ−タと誘導電動
機間の配線及び誘導電動機のインダクタンスLと大地浮
遊容量Cとでスイッチング高調波がLC共振されること
によるサ−ジの発生、漏れ電流の発生等が避けられな
い。
【0012】而るに、の電磁波については、電気機器
の金属ケ−スのために外部への漏洩を防止でき、更に上
記配線にシ−ルド電線を使用することによりその漏洩防
止を完遂でき、住宅内での電磁波障害には至らないし、
のサ−ジについては、電気機器内の配線長さが短く、
上記インダクタンスLが小であり、従って共振周波数が
スイッチング高調波の高次側となり、その高次高調波の
振幅が小さいために、その共振サ−ジが弱く機器に絶縁
障害を及ぼすまでには至らない。
【0013】の漏れ電流には、スイッチング速度と浮
遊容量Cとの積に比例する過渡的漏れ電流と、スイッチ
ング周波数と浮遊容量Cと回路電圧の積に比例する定常
的漏れ電流があり、浮遊容量Cに大きく左右される。而
るに、本発明に係る電気機器においては、誘導電動機の
ステ−タの鉄心内面とコイルとの間に気泡含有プラスチ
ックシ−トを介在させており、スロットライナ−の誘電
率を2.5以下にでき、コイルから発生する電束の大部
分を占める、コイルと鉄心間の電束が通るフィルドの誘
電率を極めて低くできるから、誘導電動機の大地浮遊容
量を著しく低減できる(後述の通り、30%以上の低減
が可能である)。更に、ウェッジ、段間絶縁材、コイル
エンド絶縁被覆材、リ−ド線の包囲絶縁チュ−ブにも気
泡含有プラスチックシ−トを使用すると、誘導電動機の
大地浮遊容量の一層の低減が期待できる。他方、配線側
については、配線長さが極めて短く、しかも電線の被覆
材の誘電率がかなり小であるために(ポリエチレン電
線、架橋ポリエチレン電線では2.0に近い)、インバ
−タと誘導電動機との間の配線の大地浮遊容量も極めて
小である。従って、本発明に係る電気機器においては、
漏れ電流も僅小にとどめ得、感電の危険や電力コストの
浪費を排除できる。
【0014】本発明に係る電気機器において、誘導電動
機の大地浮遊容量の著しい低減を図り得ることは次ぎの
試験例からも確認できる。 〔試験例〕厚み100μm、見かけ比重1.00、空洞
含有率約30%の延伸空洞含有プラスチックフィルムの
両面に厚み50μmのポリエチレンナフタレ−トフィル
ムを融着した誘電率2.5(60サイクル)の積層シ−
トを使用した。この延伸空洞含有プラスチックフィルム
は次のようにして製造した。すなわち、固有粘度0.6
2のポリエチレンテレフタレ−ト65重量%とメルトフ
ロ−インデックス2.0のポリスチレン35重量%との
混合物をベント式二軸押出機に供給して混練し、当該押
出機のTダイより温度30℃の冷却ドラム上に押し出し
て厚み約900μmの未延伸シ−トを得、引き続き、こ
の未延伸シ−トを85℃に加熱し延伸ロ−ルにより温度
3.4倍で縦延伸し、次いで、テンタ−で120℃に加
熱して3.8倍で巾方向延伸を行い、巾固定のもとで2
20℃、5秒間の巾固定熱処理を行い、更に、温度22
0℃、4%にて巾方向緩和を行い、最終的に冷却した。
上記の積層シ−ト(厚みは接着剤厚みを含むため250
μm)をモ−タ容量0.75KWの誘導電動機のスロッ
トライナ−として使用した(試料1)。また、厚み25
0μmのポリエチレンナフタレ−トフィルム(60サイ
クルでの誘電率3.0)を同上誘導電動機のスロットラ
イナ−として使用した(試料2)。これらそれぞれの誘
導電動機を冷凍機油に浸漬し、LCRメ−タにより誘電
率を測定したところ、試料2では2.43であったのに
対し、試料1では1.57であり、試料2に対し略35
%も低減できた。
【0015】
【発明の効果】本発明に係る電気機器においては、高キ
ャリア周波数のPWM制御方式の低騒音型インバ−タで
誘導電動機の速度制御を行うにもかかわらず、誘導電動
機のステ−タのスロットライナ−に気泡含有プラスチッ
クシ−トを使用するだけで、漏れ電流を充分に低減で
き、感電や騒音障害を排除して家庭での安全使用を保証
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気器の説明に使用した図面であ
る。
【図2】図1における誘導電動機を示す図面である。
【符号の説明】
1 機器ケ−ス 2 インバ−タ 3 誘導電動機 31 ステ−タ 311 鉄心 a スロットライナ− c ウェッジ 313 コイルエンド 314 リ−ド線 315 絶縁チュ−ブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 靖 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社内 (72)発明者 吉岡 泰男 大阪市北区天満三丁目11番12号 丸正株式 会社内 (72)発明者 山本 泰正 大阪市北区天満三丁目11番12号 丸正株式 会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インバ−タ及び該インバ−タで速度制御さ
    れる誘導電動機を備え、該誘導電動機におけるステ−タ
    の鉄心のスロット内面に装着するスロットライナ−に気
    泡含有プラスチックシ−トを用いたことを特徴とする電
    気機器。
  2. 【請求項2】ステ−タの鉄心のスロット口に装着するウ
    エッジに気泡含有プラスチックシ−トを用いた請求項1
    記載の電気機器。
  3. 【請求項3】ステ−タのコイルエンドの絶縁被覆材に気
    泡含有プラスチックシ−トを用いた請求項1または2記
    載の電気機器。
  4. 【請求項4】ステ−タのリ−ド線を包囲する絶縁チュ−
    ブに気泡含有プラスチックシ−トのチュ−ブを用いた請
    求項1乃至3何れか記載の電気機器。
  5. 【請求項5】気泡含有プラスチックシ−トに代え、気泡
    含有プラスチックシ−トの両面にプラスチックフィルム
    を積層した複合体を使用した請求項1〜4何れか記載の
    電気機器。
JP18742097A 1997-06-25 1997-06-25 電気機器 Pending JPH1118342A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010148275A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Nitto Shinko Kk 回転電機用ステータおよび回転電機用ステータの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010148275A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Nitto Shinko Kk 回転電機用ステータおよび回転電機用ステータの製造方法

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